基于光柱跟蹤的電大尺寸電磁環(huán)境信道評(píng)估研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、電大尺寸電磁環(huán)境信道評(píng)估為電磁環(huán)境評(píng)估中的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。本文對(duì)該研究領(lǐng)域中電大尺寸的復(fù)雜場(chǎng)景電磁波傳播路徑查找問題進(jìn)行了研究，由于目前光線跟蹤方法的大量不足，本文將基于K-d樹光柱跟蹤算法應(yīng)用到電磁散射路徑查找上，并開發(fā)了相關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)。 本文所采用的方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上采用K-d樹作為空間數(shù)據(jù)的組織方式，改進(jìn)了原有光柱跟蹤的遍歷與求交，針對(duì)一些光柱遍歷求交的特殊情況進(jìn)行了處理。同時(shí)采用了一些圖形學(xué)中的剔除技術(shù)如視錐體剔除。處理器

2、(CPU)和圖形硬件(GPU)是目前硬件加速的兩個(gè)主要方向，本文在處理器級(jí)別采用了數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展(SSE)與OpenMP(Open Multi-Processing)多核優(yōu)化，同時(shí)挖掘了圖形硬件強(qiáng)大的并行處理能力，通過CUDA(Compute Unified Device Architeeture)來計(jì)算繞射。電磁散射路徑生成主要是利用光柱跟蹤過程中產(chǎn)生的光柱樹進(jìn)行反向跟蹤過程，通過鏡像法求出與三角形的交點(diǎn)，將該點(diǎn)作為新的接收點(diǎn)

3、來繼續(xù)遞歸地反向跟蹤。最后，對(duì)于查找到的路徑，本文采用了幾何光學(xué)與一致性幾何繞射理論進(jìn)行電磁計(jì)算。通過在效率與精度上的對(duì)比表明，本文方法在精度上保持與實(shí)測(cè)一致的的前提下，與基于BSP光柱跟蹤方法相比，某些不規(guī)則的復(fù)雜場(chǎng)景計(jì)算得到了百倍以上的速度提升，對(duì)于BSP分割較快的規(guī)則場(chǎng)景，本文方法也得到了幾十倍的加速。 為滿足電大尺寸電磁環(huán)境信道評(píng)估與可視化的需求，通過集成電磁估算理論、計(jì)算、可視化等技術(shù)，開發(fā)了完整的電磁信道評(píng)估系統(tǒng)。通